数控铣床主轴组件监控系统的设计

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数控铣床主轴组件监控系统设计
作者：曹佳
所在单位：陕西理工机械工程学院机自051，陕西，汉中，723003
指导老师：黄崇莉
[摘要]：为了提高机床的加工精和减少对机床的损坏，我们对机床主轴组件进行监控。

如果机床在工作中发生了机械故障，我们必须尽可能早的发现故障发生在机床的那个部位，因此机床的监控系统是尤为重要的，他就可以很快的发现机床故障的地方，监控系统通常被用在机床的辅助系统中，这种系统能快速、准确的检测机床主要部分的运动参数以及一些必要的、有用的物理量。

我们对机床的检测主要检测机床振动检测、扭矩检测、温度检测等等，检测系统还可以检测被加工零件的表面粗糙度、表面温度、零件尺寸等几何和物理参数。

[关键词]：轴承数控铣床铣床主轴组件电动机机床振动传感器A/D转换器监控系统
Title : design the monitored control system of the principal axis of the numerical control of machine
The author : CaoJia
The unit : Grade05,Class1,Major：Machine Design Manufacture And Automation，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723003，Shaanxi）
The adviser : Huang chong li
【Abstract】: In modern industry, machinery must become increasingly flexible and automatic. In order to increase productivity, enhance quality and reduce cost, machine tools have to work free of any failure. When a failure occurs in a machine tool, it is necessary to identify the causes as early as possible. Machine tool condition monitoring is very important to achieve this goal. Condition monitoring is generally used on the critical subsystem of any machine tool. This paper endeavors to focus on the condition monitoring aspects on the machine tool element. In the present study, a critical subsystem has been identified based on the failure data analysis. Condition monitoring techniques like vibration monitoring, acoustic emission, Shock Pulse Method (SPM) and surface roughness have been successfully used for fault identification.
【Key words】: bearing the numerical control of machine motor sensor Switch of A/D monitored control system
前言
数控机床是技术密集型产品, 它集现代制造技术、自动控制技术和计算机技术为一体。

为保证加工过程的正确进行, 避免机床、工件和刀具之间的干涉或损坏, 应使用监测和诊断功能。

这种功能可以直接设计到数控装置的控制程序中, 也可为附加的、可直接执行的功能模块形式。

监测和诊断功能可以对机床进行, 如: 对机床的动态运行、几何精度和润滑状态的检查处理; 可以对数控系统本身的硬件和软件,(如: 数控系统硬件配置、硬件电路导通和断开、各硬件组成部件功能及各软件功能) 进行检查处理; 还可以对加工过程 (如: 对机床振动、主轴过热、主轴组件、工件尺寸和表面质量) 进行检查处理。

当然, 我们除了在设计数控系统时把监测和诊断技术集成到控制软件中以达到自诊断的目的外, 也可以利用计算机和通信技术, 构造出远程监测和诊断系统。

目前, 实现远程通信的方法有基于 Internet或Intranet的形式, 这种方式交换的信息量大, 交互性、实时性较强, 但接入 Internet一般要按时间计费或租用专线, 而采用Intranet则需要铺设专用电缆或光纤, 投资成本较高。

为此, 我们研究有多传感器技术融合系统，该系统采用了经济实惠的传感器、以及一些简单的检测设备、计算机、芯片等原件，这样是机械结构紧凑，这种系统能在机械部件没有破坏之前就能检测出来故障的所在位置，并且把测量信息通过接口传给计算机供人们分析，人们就可以把信息收集起来对信息进行处理，对机械部分进行维修，但传感器也有自己本身的缺点，比如：测量存在误差，测量时效性比较差，测量速度比较缓慢，但人们可以通过误差补偿技术减小误差，提高测量精度，达到设计要求的精度以及质量。

这样一来数控机床的发展就有了一个新的里程。

目录
前言
1 研究监控系统的背景及意义²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²1
2 数控铣床的发展 (3)
3 数控铣床的主轴²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8
3.1数控机床组件的组成²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²8
3.2数控铣床的结构²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²9
3.3铣床的精度²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²10
4 传感器的选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²² 11 4.1传感器的选用原则²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11 4.1.1传感器的性能以及参数²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11 4.2传感器的选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12 4.2.1电涡流传感器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12 4.2.2磁电式传感器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²14 4.2.3温度传感器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²17 4.2.4扭矩传感器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²18
4.2.5加速度传感器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²19
5 监控系统设计²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²21 5.1监控系统的组成²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²21
5.2 A/D转换器²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²22
5.3计算机接口技术²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²23
5.4检测电路应用²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²23
5.5选用芯片的介绍²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²27
5.5.1 ADC0809²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²27
5.5.2 74LS373²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²28
5.5.3 ICL7126²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²29
6 实验结果以及数据处理²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²31
6.1 DRDAQ-USB型数据采集仪²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²31
6.2电涡流传感器检测图以及分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²34
6.3磁电式传感器检测图以及分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²37
6.4加速度传感器检测图以及分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²40 结论 (43)
致谢 (44)
参考文献 (45)
附录 (46)
1研究监控系统的背景及意义
在国民经济中，制造工业担负着为各部门的发展和技术进步提供装备的任务，数
控机床作为制造工业最重要的设备，其发展研究水平直接关系着一个国家的制造业水平。

近年来，人们逐渐认识到专用体系结构的数控系统越来越暴露出其固有的缺陷。

首先，各控制系统互连能力差，影响了系统的相互集成:风格不一的操作方式以及专用件的大量使用，不但使用户培训费用增加，还给数控设备用户(NC系统的最终用户) 带来许多不便;其次，系统的封闭性使它的扩展和修改极为不便，造成数控系统设备对系统供应商的依赖。

并难以将自己的专门技术、工艺经验集成到控制系统并形成自己的产品特色，这将不利于提高主机产品的竞争力。

20世纪80年代出现了开放式数控系统的概念。

目前，基于PC的开放式数控系统，已经成为国内数控领域研究和开发的热点，这也为缩短我国与世界发达国家数控技术差距提供了机遇。

切削过程监测与控制问题在开放式数控系统中极为重要，监控系统的好坏直接影响产品的质量和生产效率。

研究表明，刀具监控系统以及主轴检测系统可减少故障停机时间75%、提高生产率10%-60%、提高机床利用率50%以上，美国Kennametal公司的研究表明，刀具以及主轴监控系统不仅提高了刀具本身的利用率，而且可避免刀具失效所导致的工件报废及机床故障，能节约费用达30%。

为了保证像开放式数控这样高度自动化加工系统能正常运行，并持续高效率地生产出符合质量要求的产品。

随着机械工业的发展，机床的数控化控制已经在工业领域中起着很大的作用，加快了制造业的快速发展，加快了社会进步的步伐，为了提高加工的质量和加工效率，我们必须大力发展数控技术，数控铣床作为一种技工精度很高的机床，在现代机械加工以及精密加工中起着很大的作用，比如，飞机的涡轮的叶片，机床的床身，等很多机械的主要部分都要用到铣床，铣床的精度又取决与主轴的精度以及主轴组件的精度，因此对主轴组件的监控系统设计有很大的意义。

既可以提高加工精度以及加工质量也可以缩短加工时间提高教工效率。

各个国家都在大力发张数控技术，数控技术不仅对工业还有国防工业有很大的影响，在航天航空上,也起着很大的作用，提高加工精度已经是现代机床的一个设计标准，数控监控系统的设计是未来的发展必不可少的一部分，无论是从经济、科技、军事等多方面来看，监控系统的设计对人们能直接检测机床的精度和通过计算机对机床进行运动控制控制都是有很大好处的，因此监控系统的设计是以后机械工业发展的趋势，也是许多技术结合运用得一个综合体系。

在现代化机床上，应用大功率主轴日益增多，而大功率主轴是机床上的敏感部件，
它结构很复杂且承受很大的切削负荷，所以，大功率主轴是现代数控机床的致命弱点，应给以特别关注。

此外，进给坐标的导轨和驱动因持续负载也不断遭受磨损。

安装2*3 之类监控系统后，通过传感器和控制不断观测和分析加工过程并得到很多信息用以监控机床状态。

例如能提前知道主轴轴承开始损坏和进给轴因振动引起状态变化等信息，这样就能及时采取维护措施。

所以，主轴轴承的监测和进给轴的振动监测在机床总的状态监控中具有重要意义。

首先：必须具备对整个加工过程是否正常进行监测的功能。

在生产过程中，主轴振动和主轴由于温升的原因造成抱轴是一个不容忽视的问题。

主轴振动的状态直接影响到被加工零件的尺寸精度和表面质量。

如果不对主轴振动采取措施，将可能导致工件报废，甚至会损坏机床。

由于主轴监测的重要性，近几十年来，国内外的许多研究机构和公司对主轴的自动监控做了大量的研究，得到了许多有价值的结论，但都没有一种很好的检测系统，没有一种系统能很好的把监测信息全部反映到计算机上供人们分析，一次做一个检测系统对数控机床有很大的好处，既可以提高加工质量、提高工件表面粗糙、提高机床的寿命、减少不必要的事故。

鉴于上述原因，我们进行对主轴组件的振动、温度、中心轨迹、转速进行监控系统设计。

2、数控机床的发展
1. 数控机床的发展
(1)高速化：
随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。

<1>阿主轴转速：
机床采用电主轴(内装式主轴电机)，主轴最高转速达200000r/min；
<2>进给率：
在分辨率为0.01µm时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工；
<3>运算速度：
微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU 已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。

由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1µm、0.01µm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度；
<4>换刀速度：
目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0.5s。

德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。

(2)高精度化
数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。

<1>提高CNC系统控制精度：
采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使CNC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度(日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01µm/脉冲)，位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法；
<2>采用误差补偿技术：
采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。

研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%～80%；采用网格解码器检查和提高加工中心的运动轨迹精度，并通过仿真预
测机床的加工精度，以保证机床的定位精度和重复定位精度，使其性能长期稳定，能够在不同运行条件下完成多种加工任务，并保证零件的加工质量。

(3)功能复合化 :
复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素工。

根据其结构特点可分为工艺复合型和工序复合型两类。

工艺复合型机床如镗铣钻复合——加工中心、车铣复合——车削中心、铣镗钻车复合——复合加工中心等；工序复合型机床如多面多轴联动加工的复合机床和双主轴车削中心等。

采用复合机床进行加工，减少了工件装卸、更换和调整刀具的辅助时间以及中间过程中产生的误差，提高了零件加工精度，缩短了产品制造周期，提高了生产效率和制造商的市场反应能力，相对于传统的工序分散的生产方法具有明显的优势.加工过程的复合化也导致了机床向模块化、多轴化发展。

德国Index公司最新推出的车削加工中心是模块化结构，该加工中心能够完成车削、铣削、钻削、滚齿、磨削、激光热处理等多种工序，可完成复杂零件的全部加工。

随着现代机械加工要求的不断提高，大量的多轴联动数控机床越来越受到各大企业的欢迎。

在2005年中国国际机床展览会(CIMT2005)上，国内外制造商展出了形式各异的多轴加工机床(包括双主轴、双刀架、)以及可实现4～5轴联动的五轴高速门式加工中心、五轴联动高速铣削中心等。

(4)控制智能化
随着人工智能技术的发展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的发展需求，数控机床的智能化程度在不断提高。

具体体现在以下几个方面：
<1>加工过程自适应控制技术：
通过监测加工过程中的切削力、主轴和进给电机的功率、电流、电压等信息，利用传统的或现代的算法进行识别，以辩识出刀具的受力、磨损、破损状态及机床加工的稳定性状态，并根据这些状态实时调整加工参数(主轴转速、进给速度)和加工指令，使设备处于最佳运行状态，以提高加工精度、降低加工表面粗糙度并提高设备运行的安全性；
<2>加工参数的智能优化与选择：
将工艺专家或技师的经验、零件加工的一般与特殊规律，用现代智能方法，构造基于专家系统或基于模型的“加工参数的智能优化与选择器”，利用它获得优化的加工参数，从而达到提高编程效率和加工工艺水平、缩短生产准备时间的目的；
<3>智能故障回放和故障仿真技术：
能够完整记录系统的各种信息，对数控机床发生的各种错误和事故进行回放和仿真，用以确定错误引起的原因，找出解决问题的办法，积累生产经验；
<4>智能化交流伺服驱动装置：
能自动识别负载，并自动调整参数的智能化伺服系统，包括智能主轴交流驱动装置和智能化进给伺服装置。

这种驱动装置能自动识别电机及负载的转动惯量，并自动对控制系统参数进行优化和调整，使驱动系统获得最佳运行；
<5>智能4M数控系统：
在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，将测量 (Measurement)、建模(Modelling)、加工 (Manufacturing)、机器操作(Manipulator)四者(即4M)融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。

（5）体系开放化
<1>向未来技术开放：
由于软硬件接口都遵循公认的标准协议，只需少量的重新设计和调整，新一代的通用软硬件资源就可能被现有系统所采纳、吸收和兼容，这就意味着系统的开发费用将大大降低而系统性能与可靠性将不断改善并处于长生命周期；
<2>向用户特殊要求开放：
更新产品、扩充功能、提供硬软件产品的各种组合以满足特殊应用要求；
<3>数控标准的建立：
国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC)，以提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程乃至各个工业领域产品信息的标准化。

标准化的编程语言，既方便用户使用，又降低了和操作效率直接有关的劳动消耗。

(6)驱动并联化
并联运动机床克服了传统机床串联机构移动部件质量大、系统刚度低、刀具只能沿固定导轨进给、作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固有缺陷，在机床主轴(一般为动平台)与机座(一般为静平台)之间采用多杆并联联接机构驱动，通过控制杆系中杆的长度使杆系支撑的平台获得相应自由度的运动，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能，更能满足复杂特种零件的加工，具有现代机器人的模块化程度高、重量轻和速度快等优点。

并联机床作为一种新型的加工设备，已成为当前机床
技术的一个重要研究方向，受到了国际机床行业的高度重视，被认为是“自发明数控技术以来在机床行业中最有意义的进步”和“21世纪新一代数控加工设备”。

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(7)极端化(大型化和微型化)
国防、航空、航天事业的发展和能源等基础产业装备的大型化需要大型且性能良好的数控机床的支撑。

而超精密加工技术和微纳米技术是21世纪的战略技术，需发展能适应微小型尺寸和微纳米加工精度的新型制造工艺和装备，所以微型机床包括微切削加工(车、铣、磨)机床、微电加工机床、微激光加工机床和微型压力机等的需求量正在逐渐增大。

(8)信息交互网络化
对于面临激烈竞争的企业来说，使数控机床具有双向、高速的联网通讯功能，以保证信息流在车间各个部门间畅通无阻是非常重要的。

既可以实现网络资源共享，又能实现数控机床的远程监视、控制、培训、教学、管理，还可实现数控装备的数字化服务(数控机床故障的远程诊断、维护等)。

例如，日本Mazak公司推出新一代的加工中心配备了一个称为信息塔(e-Tower)的外部设备，包括计算机、手机、机外和机内摄像头等，能够实现语音、图形、视像和文本的通信故障报警显示、在线帮助排除故障等功能，是独立的、自主管理的制造单元。

(9)新型功能部件
为了提高数控机床各方面的性能，具有高精度和高可靠性的新型功能部件的应用成为必然。

具有代表性的新型功能部件包括：
1）高频电主轴：
高频电主轴是高频电动机与主轴部件的集成，具有体积小、转速高、可无级调速等一系列优点，在各种新型数控机床中已经获得广泛的应用；
2）直线电动机：
近年来，直线电动机的应用日益广泛，虽然其价格高于传统的伺服系统，但由于负载变化扰动、热变形补偿、隔磁和防护等关键技术的应用，机械传动结构得到简化，机床的动态性能有了提高。

如：西门子公司生产的1FN1系列三相交流永磁式同步直线电动机已开始广泛应用于高速铣床、加工中心、磨床、并联机床以及动态性能和运动精度要求高的机床等；德国EX-CELL-O公司的XHC卧式加工中心三向驱动均采用两个直线电动机；
3）电滚珠丝杆：
电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成，可以大大简化数控机床的结构，具有传动环节少、结构紧凑等一系列优点。

(10）高可靠性
数控机床与传统机床相比，增加了数控系统和相应的监控装置等，应用了大量的电气、液压和机电装置，易于导致出现失效的概率增大；工业电网电压的波动和干扰对数控机床的可靠性极为不利，而数控机床加工的零件型面较为复杂，加工周期长，要求平均无故障时间在2万小时以上。

为了保证数控机床有高的可靠性，就要精心设计系统、严格制造和明确可靠性目标以及通过维修分析故障模式并找出薄弱环节。

国外数控系统平均无故障时间在7～10万小时以上，国产数控系统平均无故障时间仅为10000小时左右，国外整机平均无故障工作时间达800小时以上，而国内最高只有300小时。

(11）加工过程绿色化
随着日趋严格的环境与资源约束，制造加工的绿色化越来越重要，而中国的资源、环境问题尤为突出。

因此，近年来不用或少用冷却液、实现干切削、半干切削节能环保的机床不断出现，并在不断发展当中。

在21世纪，绿色制造的大趋势将使各种节能环保机床加速发展，占领更多的世界市场。

(12）多媒体技术的应用
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力，因此也对用户界面提出了图形化的要求。

合理的人性化的用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

除此以外，在数控技术领域应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，应用于实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等，因此有着重大的应用价值。

3 数控铣床机床的主轴
3.1数控铣床的主轴组成：
（1）有三支承。

由于轴承的间距小，轴的直径大。

这样就能保证主轴具有足够的抗震性以及刚度，前轴承设计决定主轴几何精度和运动精度，一次我们采用P5级公差的圆锥滚子轴承，后轴承只要用于支撑作用，主轴中部的螺母用来调整两个圆锥滚子轴承间的间隙，间隙的大小取决于铣床的工作性质，当铣床进行载荷不大的精细加工时，轴承间隙的大小应保证主轴在最高转数运行下，轴承的温度不超过60C，主轴左边的飞轮在切削过程中储存能量和减少震动。

以达到铣削平稳的目的。

（2）主轴系统的特点：
较大的的调速范围，实现无级变速。

高精度、高刚度，抗振性能好，热稳定性能好。

（3）主轴组件的组成：
主轴、主轴支承、装在主轴上的支撑件、密封件等等，机床在加工时，主轴带动工件或刀具在季节参与工件表面成型运动，所以主轴的精度刚度和热变形对加工质量和上产率有很大的影响。

（4）组件要求：
[1]回转精度高：
挡主轴作回转运动时，线速度为零得点是我连线为主轴的回转中心线。

回转中心线的位置，在理想的情况下是固定不变的，实际上，由于主轴组件的各个因素的影响，回转中心线的每一个时候都在变化，回转中心线偏离理想中心线的距离就是主轴的回转误差，而回转误差的范围就是主轴的回转精度，径向误差、角度误差和轴向误差很少单独存在，当径向误差和角度误差同时存在时，构成径向跳动，而轴向误差和角度误差同时存在是就构成了端面跳动。

[2]刚度大：
主轴组件的刚度是指受外力时，主轴组件抵抗变形主轴组件的刚度越大。

主轴受力后变形越小。

主轴刚度不足时，在切削力的作用下或其他力的作用下，主轴将会发生较
大的弹性变形，这不仅影响工件的质量，还会破坏齿轮轴承的正常工作条件。

加快其磨损降低精度，主轴组件的刚度，与主轴的尺寸支撑跨距以及选的轴承类型以及匹配形式轴承间隙主轴上传动元件的位置等有关。

[3]抗振性强：
主轴组件的抗振性是指在切削加工时，主轴保持平稳状态而不发生振动的能力，若主轴组件的抗振性能差，工作时容易产生振动，不仅降低加工精度加工质量，而且限制机床的生产效率，是刀具的耐用度下降，提高主轴的抗振性必须提高主轴组件的刚度，一次采用较大阻尼比的前轴承，你要是要安装阻尼器。

使主轴组件的固有频率远远大于激振力的频率。

[4]温升低：
主轴组件运转中的温升过高会引起两方面的不良结果一是主轴组件和箱体因热膨胀而变形，主轴的回转中心线和机床其他元件的相对位置发生变化，直接影响加工精度，二是轴承原件会因温度过高而改变已经调好的间隙，破坏正常的润滑条件，影响轴承的正常工作，严重时甚至会发生抱轴的现象。

因此数控机床为解决温升的问题一般采用恒温主轴箱。

[5]耐磨性好：
主轴组件必须有足够的耐磨性，以便长期保持良好的精度，主轴上易磨损的地方是刀具或工件的安装部位，以及移动主轴的表面，为了提高耐磨性，主轴的上述部位应该淬硬，或经过氨化处理，以提高硬度，增加耐磨性，主轴轴承也需要有良好的润滑，以提高耐磨性。

3.2 数控铣床的结构：
2.1 主传动系统：
他包括动力源、传动件以及主运动执行机构（主轴）等等，其功能主要是驱动装置的运动以及动力传给执行键，以实现主切削运动。

2.2 进给传动系统：
他包括动力源、传动件以及主运动执行机构（工作台、刀架）等等，其共用主要是伺服驱动装置的也难懂以及传动给执行件，以实现进给切削运动。

2.3基础支承件：
他是指床身、立柱、导轨、滑座、工作台，他支承机床的各主要部件，并使他们在静止或运动中保持相对正确的位置。